基于BIM的三维地形自动修正和拟合方法

在铁路工程BIM设计中,利用测绘资料生成的三维地形面是BIM设计的基准数据。现有铁路BIM设计软件一般利用已知特征点、线直接生成三角网,由该方法生成的面存在无法反映实际特征以及三角面之间过渡突兀等问题。针对此方法的不足,提出一种基于高斯过程回归模型的三维地形面拟合及修正方法,即利用少量特征点、线拟合三维地形面,也可以在顾及原始曲面三维特征的前提下,利用少量高精度特征点、线进行纠正,得到更高精度的地形面。该方法已应用于京张高铁BIM设计中,为路基、桥梁、隧道、建筑以及站后各专业提供了准确的地形基准,具备良好的实际应用价值。     

基于遗传算法的盾构隧道管片接头刚度反演研究北大核心CSCD

梁-弹簧模型在管片衬砌结构计算中应用较广泛,目前接头刚度取值方法主要有模型试验法及经验取值法,模型试验法耗时长、成本高昂,而依据经验取值难免存在一定主观性。鉴于此,利用C++编程语言,基于遗传算法开发了盾构隧道管片结构位移反分析程序,首先通过弹性模量值反演算例,得出反演值与理论值误差为1.4%,验证了算法和程序的可行性。利用程序将反演接头刚度值与实际设计案例管片接头刚度值进行对比,反演计算结果表明:正弯矩下管片环向接头转动刚度值反演误差为2.6%,负弯矩下管片环向接头转动刚度值反演误差为4.3%。     

电阻式应变仪在桥梁监测中的技术研究

针对传统的桥梁应变测试方法中使用温度通用修正公式不理想的现象。结合电阻式应变计测试原理,通过对大连市铁路桥工程的现场试验研究,对桥梁不同位置受温度影响情况作了深入分析。研究结果表明:影响温度修正公式的主要因素有环境温度影响和日照影响。根据现场试验采集的数据提出了专门应用于桥梁的温度影响修正公式,并验证了该修正公式的可靠性。     

基于灵敏度分析的双塔斜拉桥有限元模型修正优化

为了获得精确度更高的桥梁有限元模型，基于静动载试验结构响应数据及参数灵敏度，采用基于灵敏度分析理论和序列二次规划法对苏通长江大桥有限元模型进行修正优化，对比分析研究模型静力位移修正优化、动力频率修正优化和联合静动力修正优化的结果。结果表明：联合静动力优化后的模型结构自振频率更加接近结构实际自振频率、参数变化更合理且结构材料参数更符合成桥阶段的变化。     

GCY-600重型轨道车车体强度仿真分析

参考TB/T 1335—1996 《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》，设计GCY-600重型轨道车车体。介绍GCY-600重型轨道车车体结构。基于有限元分析方法，建立GCY-600重型轨道车车体仿真分析模型，对车体强度进行仿真分析。依据TB/T 2541—2010 《机车车体静强度试验规范》和TB/T 1335—1996的要求，对仿真结果进行分析判断。结果表明，GCY-600重型轨道车车体强度符合相关标准要求。     

影响逆变器供电驱动装置轴承可靠性的关键问题研究

针对逆变器供电驱动装置轴承过早失效问题，文中综合运用力学、电学和润滑等相关理论，提出了影响逆变器供电驱动装置轴承过早失效及可靠性的4个方面关键因素，并提出了电蚀应力修正系数用于解决电蚀应力下轴承寿命远低于理论计算寿命的问题。影响轴承可靠性的4个方面关键因素分别为：力学冲击耦合电蚀作用、电流路径与类型、轴承疲劳寿命计算模型及计算标准体系、轴承弹性动力润滑状态方程。研究发现：力学冲击耦合电蚀应力可降低轴承寿命至理论计算寿命的16%以下；驱动装置存在3种电流路径和7种轴承电流类型，轴承在其电流密度超过0.1 A/mm²容易发生电蚀；4种轴承寿命模型对轴承可靠性计算影响较大，不同应力下计算结果会相差10倍以上；不同润滑模型会直接影响润滑油膜厚度计算，进而对电蚀程度评估产生影响。另外，电蚀应力修正系数a_electric估计值取0.16，将其应用于ISO 281标准中能有效考虑电蚀应力对轴承过早失效的影响，为逆变器供电驱动装置轴承故障分析和可靠性提供借鉴。     

地铁减振扣件轨下弹性垫刚度特性与寿命预测

为了研究地铁减振扣件弹性垫在服役过程中刚度敏感性和对线路环境振动的影响，以南京地铁多条运营线路中抽取的压缩型减振扣件为研究对象，开展了压缩型扣件轨下弹性垫服役刚度特性、常温下疲劳特性和热加速疲劳老化特性等多环境室内综合测试；基于测试结果对比分析了新旧压缩型扣件轨下弹性垫使用时间与刚度变化的相关性，得到了轨下弹性垫的时间-寿命特性曲线，提出了轨下弹性垫刚度变化百分比与使用时间的寿命预测模型。研究结果表明：在周期性轮轨载荷和线路温湿碱环境等综合作用下，地铁减振扣件轨下弹性垫的服役刚度随使用时间呈线性增加趋势，其弹性发生了性能退化；新的轨下弹性垫热加速疲劳老化刚度曲线与服役抽样轨下弹性垫的刚度曲线趋势基本一致，即轨下弹性垫的热加速循环老化试验能够模拟或演化轨道交通线路的热机械循环载荷等现场条件；基于Arrhenius寿命-应力热加速老化模型，轨下弹性垫服役应力和加速老化应力下的加速因子分别为1.99和1.36,进而可通过加速因子预测减振扣件轨下弹性垫的更换周期。     

上承式拉索组合拱桥动力特性研究

采用有限元软件RM Bridge建立了上承式拉索组合拱桥的动力分析计算模型,采用子空间迭代法计算上承式拉索组合拱桥的自振频率和振型,并与结构参数相同的普通上承式拱桥动力特性进行对比分析.计算结果表明:上承式拉索组合拱桥和普通上承式拱桥的基频相同；上承式拉索组合拱桥的第一阶竖向振动频率比普通上承式拱桥的第一阶竖向振动频率提高了将近1倍.说明在拱肋平面内增加拉索,对上承式拱桥横桥向的水平刚度没有影响,但使上承式拱桥的竖向刚度得到明显提高.     

对铁路站场到发线曲线地段建筑限界加宽方法的探讨

现行规范对铁路站场到发线曲线地段建筑限界加宽方法有相关规定,实际应用中因动车组列车与普速列车基本参数的差异导致曲线地段建筑限界加宽与实际有差距。通过阐述铁路站场设计现行曲线限界加宽的相关规范规定,结合铁路总公司对客站曲线地段建筑限界加宽的最新要求,分析铁路到发线曲线地段建筑限界加宽的理论计算公式,指出现行曲线地段建筑限界加宽规定存在的主要问题,从而修正现行曲线地段建筑限界加宽的相关规定,以满足实际曲线地段建筑限界加宽要求,杜绝运营中发生车体剐蹭建筑物的事故。     

400 km·h-1高速道岔号码选型与结构优化

基于中国高速铁路进一步提升运营速度的需求，系统研究了400 km·h^-1高速道岔号码选型与结构优化方法；基于车辆-道岔耦合动力学仿真，分析了道岔号码与平顺性的关系，并给出了号码选型建议；研究了道岔线型对动力学性能的影响，并考虑既有岔枕通用原则，提出了线型优化方案；建立了客专线18号道岔尖轨转换原型试验平台，研究了尖轨不足位移的影响因素与影响机制，提出了尖轨不足位移的控制方法；基于有限元理论，建立了道岔区轨道刚度计算模型，结合岔区钢轨动位移现场实测数据，提出了岔区轨道刚度目标取值与均匀化方案。研究结果表明：在现有车站布置方案条件下，400 km·h^-1高速道岔仍建议选择18号道岔；将400 km·h^-1高速道岔相离值增大至28 mm,可显著提升耐磨性能与使用寿命，也可实现岔枕通用；综合考虑系统匹配设计、制造工艺、工电结合要求等多方面因素，建议将第三牵引点至固定端距离减小600 mm,可减小尖轨不足位移，同时最小轮缘槽和第三牵引点牵引力符合规范要求；建议改进高速道岔辙叉结构设计方法，根据实际受力确定心轨弹性变形状态，在此基础...